組込みシステムにおけるモデルベース開発(MBD)技術者のスキル標準

(1)

組込みシステムにおける

モデルベース開発(MBD)技術者

のスキル標準

三菱電機（株）姫路製作所

制御機器第一製造部

山田元美

～事例：自動車分野のMBD技術者に必要なスキル（ETSS-JMAAB）～

(2)

0. ＪＭＡＡＢとは

1. 背景と目的

2. 実施施策

3. ETSS-JMAABの説明

3.1 ETSS-JMAAB

3.2 スキル標準

3.3 スキル基準

3.4 キャリア基準

3.5 補足説明

4. ETSS-JMAABの活用方法

(3)

(4)

JMAAB (Japan MATLAB Automotive Advisory Board)

国内自動車メーカーと、同自動車用制御装置サプライヤーの

MATLABユーザー会

活動目的

モデルベース開発（

MBD）の推進、MBDプロセスの早期実現

MATLAB®/Simulink®ベースでの設計・開発環境の発展

自動車メーカーとサプライヤーの境界を越えた効率的な開発

０-1．名称・活動目的

(5)

活動内容

MBD情報共有

MAAB(MathWorks

Automotive Advisory Board)への対応

開発元（The MathWorks）への要求

サイバネットシステムへの要求

スローガン

開発環境構築は協調し、競争は製品で！

優れた環境でレベルの高い競争をしよう！

０-2．スローガン

(6)

ボードメンバー（

₉

名）

大井（デンソー）、大畠（トヨタ自動車）

、尾形（ミツバ）

、片山（トヨタ自動車）、久保（ｱｲｼﾝAW)

嶋田（本田技術研究所）

、進矢（マツダ）、鈴木（デンソー）

、山中（日立製作所）

【50音順】

コアメンバー（

20

20 社）

社）

アイシン精機、アイシンAW、アドヴィックス、いすゞ自動車、

ジヤトコ、スズキ、デンソー、トヨタ自動車、日産自動車、

日立製作所、富士重工、本田技術研究所、マツダ、

三菱電機、三菱自動車、ヤマハ発動機、三菱ふそう、

日産ディーゼル、ミツバ、Hyundai自動車

JMAAB一般メンバー

ボードメンバー

コアメンバー

WG WG WG

事務局

０-3．JMAABの組織構成

(7)

(8)

1.1 MBDとは

機能保証

結合

Virtual World

Rapid試作制御装置

要求機能仕様書

_＝

要求機能仕様書

_＝

「MATLAB

®

_{/ Simulink}

®

_{をコアツールとした車両制御システムの開発」}

HILS（H

ardware In the Loop Simulator

）

SILS （S

oftware In the Loop Simulator）

エンジン

アクチュエータ

センサ

制御対象

ハードウエア

ソフトウェア

制御装置

(9)

1-2. MBDエンジニア育成活動の背景

＜各社の具体的認識課題＞

• キャリアパスに沿った

「将来」のイメージ作り

• 開発プロセスにおける

「役割」の正確な理解

• 自身と上司

各々が思う

「育成目標」のズレ

• 業界で通用する

レベルか

否か

不明

• 「何を」「どこまで」

習得するかの指針

• 体系化された教育プログラムの

計画的な受講制度

各社においては、MBD適用が普及しつつある。

さらにMBDを普及、定着させるためには要員教育が課題と

認識

MBDの優れたツールやモデル化手法などの技術もそれを

十分に取り扱える人材がいなければ成果を出す

こと

ができない。

9JMAABでMBDエンジニア育成のWG活動を行う！

(10)

1-3. MBDエンジニア育成の狙い

¾モデルベースの自動車制御システム開発において

¾自動車メーカーとサプライヤーの視点から

6 モデリングやツールに関する知識、技術

6 設計プロセスにおける活用手法

6 マネージャ/技術リーダー/実務担当者を対象

¾共通課題を明らかにして

① 共通指標となる認定レベルの制定

(11)

1-4. MBDエンジニア育成の目指す世界

MBD技術の書棚

システム要求

検査

運用

詳細設計

ECU

単体テスト

結合テスト

機能設計

企画

開発技術

技術要素

管理技術

指針：スキル標準

教育界（大学）

産業界（教育企業）

人材の輩出

専門教育の実施

教育コンテンツ制作

キャリアアップ

キャリアパス

カリキュラム選択

（企業毎）

改訂

運用

自動車業界

連携

提供

要望

活用

要望

活用

要望

適材配置

充実

(12)

(13)

2-1. ETSS-JMAABの具体化

・モデル（制御と制御対象）

・自動車メーカーとサプライヤの

協業プロセス

・コアツール（MATLAB/Simulink）

・ソフトウェア工学

・一般知識

・管理技術

ETSS-JMAAB

ETSS

_{自動車制御システムのMBD}

・コード（処理手続き）

・ソフト開発のプロセス

・プログラミング言語

（対象システム依存）

・ソフトウェア工学

・一般知識

・管理技術

各業界の必要性に合わせて具体化

ITSS

ETSS(組込みスキル標準)をベースにした。

ETSS：Embedded Technology Skill Standardの略称でIPA/SECが策定公開

(14)

2-2. その他教育カリキュラムについて

LEGO MINDSTORMS NXT GT を題材に

直進から曲がる時に右後輪と左後輪の

モータ制御を事例にモデルベース開発の

教育を行う。

5'08/01/17-18：サイバネット社殿にて

JMAAB参加各社から対象者を出し

研修トライアルを実施した。

5サイバネット社殿にてトレーニング

実施中。

モデルベース開発（MBD)未経験者向け

教育カリキュラム（MBD入門コース）

(15)

(16)

(17)

3.1-1. ETSS-JMAABの入手方法

(18)

3.1-2. ETSS-JMAAB 4種類の文書

ＭＢＤエンジニアスキル基準　1/19 ＪＭＡＡＢＭＢＤエンジニアスキル基準 Version 1.1

スキル基準

19頁

スキル標準

25頁

ＭＢＤエンジニアキャリア基準　1/57 ＪＭＡＡＢＭＢＤエンジニアキャリア基準 Version 1.1 ＭＢＤエンジニア教育研修基準・教育カリキュラムデザインブック補足説明　1/20 ＭＢＤエンジニア教育研修基準・教育プログラムデザインブック補足説明 Version 1.1 ＪＭＡＡＢ

補足説明

20頁

キャリア基準

57頁

(19)

(20)

3.2-1. スキル標準：内容

はじめに

1. 背景

2. モデルベース開発

(ＭＢＤ

: Model Based Development) とは

Ⅰ．概要

1. 本ドキュメントの位置づけ

2. 本ドキュメントの構成

3. ETSS組込みスキル標準との関係

Ⅱ．ＥＴＳＳ－ＪＭＡＡＢとは

1 .

ＥＴＳＳ－ＪＭＡＡＢの概要

2 .

ＥＴＳＳ－ＪＭＡＡＢの構成

3. スキルレベルとキャリアレベルの考え方

4. ＥＴＳＳ－ＪＭＡＡＢに期待される効果

Ⅲ．用語解説

1. スキル、技術、キャリア

2. 教育プログラム

(21)

3.2-2. ETSS-JMAABフレームワーク

スキル標準

キャリア指針

職種毎の指針

(22)

(23)

3.3-1. スキル基準：内容

I. 概要

1. ＭＢＤエンジニアスキル基準の概要

2. ＭＢＤエンジニアスキル基準の必要性

3. ＭＢＤエンジニアスキル基準で期待される効果

4. ＭＢＤエンジニアスキル基準では解決されない問題

II. ＭＢＤエンジニアスキルフレームワーク

1. 概要

1.1. スキルの定義

1.2. MBDエンジニアスキルフレームワークの構造

2. ＭＢＤエンジニアスキルカテゴリの説明

3. ＭＢＤエンジニアスキルレベルの定義

3.1. MBDエンジニアスキルレベルの定義

3.2. MBDエンジニアスキルレベルの説明

Ⅲ. ＭＢＤエンジニアスキル基準

1. ＭＢＤエンジニアスキルカテゴリ

1.1. 技術要素スキルカテゴリ

1.2. 開発技術スキルカテゴリ

1.3. 管理技術スキルカテゴリ

2. ＭＢＤエンジニアスキルの記述範囲

3. 継続的な見直し

付録ＥＴＳＳとの関連

(24)

3.3-2. スキルの定義

(25)

レベル0：

内容を知らない

レベル1：初心

内容を知っている

3.3-3. スキルレベルの概念

レベル2：初級

支援のもとに

作業を遂行できる

レベル3：中級

自立的に

_{作業を遂行できる}

レベル4：上級

作業を分析

_{し改良できる}

レベル5

：最上級

新たな技術を

開発できる

スキルの

出発点

＊レベル０：

（キャリア基準のスキ

ルレベルマップにお

いては不要スキルを

示す。マップ上は空

欄として何も記入し

ない）

基

本

(26)

3.3-4. スキル基準フレームワーク

スキル

カテゴリ

スキル粒度

スキルレベル

第1

階層

第2

階層

第3

階層

(例)

説明

0

1 初心

2 初級

3 中級

4 上級

5 最上級

技術

要素

開発

技術

管理

作れる：○○技術要素を実現することができる。

使える：要求機能を実現するために○○技術要素を組み込むことができる。

□□：開発技術手法、開発ツール名称、△△：開発プロセス名称

□□を使って△△ができる。

□□：管理技術手法、管理ツール名称、△△：管理プロセス名称

(27)

3.3-5. 技術要素

第1階層

第2階層、

第3階層(例)

1 通信

有線、無線、放送、インターネット

CAN、GPS、車-局間通信、(車載ネットワーク)・・・

2 マルチメデイア

音声、静止画、動画、統合

音声認識、データ処理、画像解析、画像認識・・・

3 計測・制御

理化学系入出力、故障診断、デジタル信号

処理、計測処理、制御設計

故障モード分析、フーリエ変換、伝達関数・・・

4 電子システムプラットフォー

ム

プロセッサ、基本ソフトウェア、ハードウェア、

記録媒体、支援機能

パイプライン処理、リアルタイムOS、メディア、エ

ミュレーション、シミュレーション・・・

(28)

3.3-6. 開発技術定義の前提

JMAABでは、以下のように定義した。

取り扱い対象：車載電子制御システム

＜通信＞論理インターネット＜マルチメディア＞音声＜制御システム＞＜システム＞制御対象理化学系入力制御設計制御設計ハードウェア理化学系出力センサアクチュエータメカ制御装置ハードウェアディジタル信号処理理化学系入力計測処理故障診断プロセッサ基本ソフトウェア記録媒体支援機能理化学系入力理化学系出力制御設計物理論理通信マルチメディア

(29)

3.3-7. 開発技術

システム要求分析

システム設計

制御システム要求分析

制御システム設計

ソフトウェア要求分析

ソフトウェア方式設計

ソフトウェアコード作成とテスト

ソフトウェア適格性確認テスト

システム結合

システム適格性確認テスト

キャリブレーション

ソフトウェア結合

ソフトウェア詳細設計

開発技術の第1階層=MBDプロセス

(30)

3.3-8. 管理技術

第1階層

第2階層

1 プロジェクトマネジメント

1 統合マネジメント

2 スコープマネジメント

3 タイムマネジメント

4 コストマネジメント

5 品質マネジメント

6 組織マネジメント

7 コミュニケーションマネジメント

8 リスクマネジメント

9 調達マネジメント

1 開発プロセス設定

ETSSに同じ

(31)

(32)

3.4-1. キャリア基準：内容

I. 概要 1. ＭＢＤエンジニアキャリア基準とは 1.1. ＭＢＤエンジニアキャリア基準の概要 1.2. ＭＢＤエンジニアキャリア基準の必要性 1.3. ＭＢＤエンジニアキャリア基準の期待される効果 2. キャリア・フレームワーク 2.1. 職種 2.2. キャリアレベル II. キャリア基準 1. 職種とキャリアレベル 2. 職種と責任及び役割の対応 3. 職種のスキルレベル点数付けに関する補足事項 4. 職種 4.1. プロダクトマネージャ 4.2. プロジェクトマネージャ 4.3. ドメインスペシャリスト 4.4. システムアーキテクト 4.5. モデルエンジニア 4.6. 制御アーキテクト 4.7. ソフトウェアエンジニア（アプリケーション） 4.8. ソフトウェアエンジニア（プラットフォーム） 4.9. 適合エンジニア 4.10. テストエンジニア 4.11. ブリッジＳＥ 4.12. 開発環境エンジニア 4.13. 開発プロセス改善スペシャリスト 4.14. ＱＡスペシャリスト

(33)

3.4-2. 職種

職種

役割

プロダクトマネージャ

製品を市場に投入する責任者

プロジェクトマネージャ

プロジェクトを指揮・監督する責任者

ドメインスペシャリスト

特定の技術・製品分野について高度な知識と技術を有する

システムアーキテクト

システム要求仕様をまとめる

モデルエンジニア

システム要求仕様に基きモデル開発を行う

制御アーキテクト

システム要求仕様に基き制御機能の分析・配置を行う

ソフトウェアエンジニア(アプリ)

ソフトウェアの設計、実装、テストを行う

ソフトウェアエンジニア(プラット

フォーム)

ソフトウェアの設計、実装、テストを行う

適合エンジニア

制御システムの全体最適化を行う

テストエンジニア

テストに関わる業務を担当する

ブリッジSE

組織的、地理的分散の調整作業を担当する

開発環境エンジニア

ツール、設備などの開発環境を担当する

開発プロセス改善スペシャリスト

開発プロセスをアセスメントし改善推進を担当する

QAスペシャリスト

プロエジェクトの全工程における品質向上を推進する

(34)

3.4-3. 職種と組織のイメージ

プロジェクト

(車両)

プロジェクト

(制御システム)

事業

企業

プロダクト

マネージャ

システム

アーキテクト

_適合

エンジニア

プロジェクト

マネージャ

_制御

アーキテクト

モデル

エンジニア

ソフトウェア

ブリッジSE

QA

スペシャリスト

開発プロセス

改善スペシャリスト

開発環境

エンジニア

ドメ

イン

ス

ペ

シ

ャ

リス

ト

(35)

3.4-4. 職種と開発プロセスのイメージ

企画

_{マネージャ}プロダクト

システム要求

検査

運用

システムアーキテクトドメインスペシャリスト制御アーキテクトプロジェクトマネージャ

詳細設計

製造

プロジェクトマネージャ

単体テスト

モデルエンジニアテストエンジニアソフトウエアエンジニアテストエンジニア適合エンジニア

結合テスト

機能設計

QA スペシャリスト ブリッジSE 開発プロセス改善ｽﾍﾟｼｬﾘｽﾄ開発環境エンジニアシステムアーキテクト

(36)

(37)

3.4-6. キャリアとスキルのマッピング

エントリレベル / ミドルレベル / ハイレベル

スキル

カテゴリ

スキル粒度

スキルレベル

第1階層

第2階層

基準

レベル幅

0

1

2

3

4

5 技術

要素

・・・

n

n-m

・・・

n

n-m

・・・

n

n-m

開発

技術

・・・

n

n-m

・・・

n

n-m

・・・

n

n-m

管理

技術

・・・

n

n-m

・・・

n

n-m

・・・

n

n-m

○キャリア基準の

●職種毎

●キャリアレベル毎

○スキル基準の

●スキルカテゴリ毎

●スキルレベル

を点数付けする。

(38)

3.4-7. 点数付け

「ベースライン」

それぞれの職種には、主として担う分野（技術領域）がある。この技術領域で

必要とされるスキルに対して、ＪＭＡＡＢが考える基本となる点数を示す。

スキルレベルの点数の分布

「ベースライン」に対して、必要に応じてこのスキルレベルにしてもよいという

範囲をスキルレベルの点数の分布として示す。

キャリアレベルによる上限

エントリレベル：

スキルレベル２を上限とする

ミドルレベル：

スキルレベル３、もしくはスキルレベル４を上限とする

ハイレベル：

制限なし

(39)

3.4-8. 制御アーキテクトの例

基準レベル幅 0 1 2 3 4 5 基準レベル幅 0 1 2 3 4 5 1 要求の獲得と調整 1 1-2 2 2-3 2 システム分析と要求定義 1 1-2 2 2-3 3 システム分析と要求定義のレビュー 1 0-2 2 1-3 1 ハードウェアとソフトウェア機能および性能分担の決定 1 0-2 1 1-3 2 実現可能性の検証とデザインビュー 1 0-2 1 1-3 1 制御仕様要求の獲得と調整 2 2 3 3-4 2制御仕様分析と要求定義のレビュー 2 2 3 3-4 1 制御システム機能分解 2 2 3 3-4 2 制御仕様設計 2 2 3 3-4 3 制御仕様の検証とデザインレビュ－ 2 2 3 3-4 1 システム要求分析 2 システム設計制御システム要求分析 3 制御システム設計 4 第1階層第2階層エントリレベルミドルレベル

(40)

(41)

3.5-1. 補足説明：内容

1. 概要

1.1. はじめに

1.2. 用語補足

2. 自動車制御系MBD未経験者向けの教育プログラム

2.1. 教育プログラム概要

2.2. 事前履修研修項目

2.3. 科目一覧

2.4. 科目体系図

2.5. シラバス（科目概要）_MBD概論

2.6. シラバス（教育項目）_MBD概論

2.7. シラバス（科目概要）_MBDプロセス演習

2.8. シラバス（教育項目）_MBDプロセス演習

2.9. 科目の実施形態

2.10. 科目の教育レベル

3. 教育プログラムデザインの作業計画

(42)

3.5-2. カリキュラム（シラバス例）

科目名称科目の教育レベル概要受講対象者（教育対象）履修条件スキルカテゴリ　□技術要素　　■開発技術　　□管理技術　　□パーソナル　　□ビジネス　□その他（　　　　　　　）　□CBT　　□通信教育　　□ワークショップ　　□実機演習　　□OJT 実施形態教材実施期間　■プロジェクト型演習　 □その他（　　　　　　　）標準日数：　　　　　　　2　日ＪＭＡＡＢスタイルガイドラインVer2.0 ＭＢＤプロセス演習ＭＢＤ技術者として必要となる技術を、ラジコン自動車の制御開発を題材とした一連のＭＢＤプロセスを疑似体験するプロジェクト型演習を通して、実践的に習得する。本科目における、ＭＢＤ技術者とは上司の指導のもと従事するレベル相当（ＥＴＳＳ－ＪＭＡＡＢスキル基準における初級）を想定する。ＭＢＤに関する業務経験はないが、ＭＢＤ業務のエンジニアとして就業を目指す人材。ＥＴＳＳ－ＪＭＡＡＢのキャリア基準で定義された、「ドメインスペシャリスト」、「システムアーキテクト」、「モデルエンジニア」、「制御アーキテクト」、「ソフトウェアエンジニア（アプリ）」、「ソフトウェアエンジニア（プラットフォーム）」、「適合エンジニア」、「テストエンジニア」のエントリレベルに必要とされる「開発技術」に関する知識やスキルの習得を目的とする人材。事前に事前履修研修項目を実施していること。テキストハードウエア環境ソフトウエア環境　□知識のみ　　■初級　　□中級　　□上級　　□最上級開催日程 1日あたりの研修時間：　　7.5　時間その他の教材 LEGO Mindstorms NXT GT

MATLAB 7.4.0 (R2007a)ファミリ、Embedded Coder Robot NXT、LEJOS OSEK

(43)

(44)

4-1. 個人における活用

スキルアップ

z弱みを把握した上で教育のエントリ/自己啓発を行いスキルを

補強する。

z強みを現状担当業務または希望担当業務に有効活用する。

キャリアアップ

z将来どうなりたいか(アーキテクトorマネージャ)の希望と

(45)

4-2. 企業における活用

プロジェクトマネージメント

企業戦略

z頭数ではなく、職種とレベルで編成可能

zプロジェクト毎ではなく、開発工程毎に人員のシフトが可能

z品質問題、日程遅延等のリスクマネージメントに利用可能

zMBD対応力の強み、弱みの把握が可能

z事業案件対応のため具体的な人材採用・育成計画が可能

(46)

(47)

5-1. まとめ

JMAAB MBDエンジニア育成WGにおいて、

自動車メーカー

と

サプ

ライヤー

が、共同で

ETSS-JMAAB

を作成、公開しました。

今後、教育機関、教育ベンダ、企業等の専門家の方々と連携させ

て頂きながら、より質の高い技術者教育を目指していきたいと考え

ています。

是非趣旨をご理解頂き、ドキュメントの改訂や実際の

カリキュラム開発など、ご協力頂けると幸いです。色々な分野の方

からの種々のご意見もお待ちしています。

(48)

組込みシステムにおける モデルベース開発(MBD)技術者 のスキル標準